EP0313685B1 - Verfahren zum Ernten von vermehrten Organismen sowie Festmedium-Fermenter zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Ernten von vermehrten Organismen sowie Festmedium-Fermenter zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP0313685B1
EP0313685B1 EP19870118833 EP87118833A EP0313685B1 EP 0313685 B1 EP0313685 B1 EP 0313685B1 EP 19870118833 EP19870118833 EP 19870118833 EP 87118833 A EP87118833 A EP 87118833A EP 0313685 B1 EP0313685 B1 EP 0313685B1
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belt
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medium
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/14—Drying

Definitions

  • the invention relates to a method for growing organisms, e.g. Bacteria, yeasts, fungi and cells and / or for the production of products which are produced by them, and a solid medium fermenter for carrying out the process.
  • organisms e.g. Bacteria, yeasts, fungi and cells and / or for the production of products which are produced by them
  • solid medium fermenter for carrying out the process.
  • a carrier is sterilized, for example, as a round substrate, provided with a nutrient medium and then inoculated with organisms. This carrier is then manually placed in an incubator, where the propagation takes place. The plate-shaped carrier is then removed and the propagated organisms are harvested, for example by brushing.
  • a disadvantage of this known method is the discontinuous process and the many manual work steps that do not allow a multiplication with good efficiency.
  • the invention is therefore based on the object of providing a generic method and an apparatus for carrying out the method, with which a more efficient multiplication of organisms is possible.
  • a continuous propagation process is carried out on a belt as a carrier carried out.
  • the band with the nutrient medium to which the organisms are applied then passes through the incubation unit as a second station, in which the endless band is preferably guided in a meandering manner over a plurality of mutually parallel deflection rollers.
  • the temperature required for propagation is also applied by heating.
  • the band that emerges at the end is then continuously harvested in the third station and the harvested organisms are removed and, if necessary, collected elsewhere.
  • the fermenter designated as a whole by 1, has an endlessly circulating belt 2 as a carrier, which preferably consists of plastic.
  • the belt 2 passes through three stations arranged one behind the other, namely a first station 4, a second station 5 and finally a third station 6. Thereafter, the belt 2 again, as indicated schematically, to the entrance of the first Station 4 led.
  • the first station 4 in the running direction 3 of the band 2, there are initially sterilization nozzles schematically denoted by 41 shown for steam and / or gas.
  • UV lamps 42 can also be provided for sterilization.
  • nozzles or application nozzles 43 are provided in the first station for applying a nutrient medium or nutrient medium 47 to the belt 2.
  • rollers or application and / or pressure rollers 44 can be provided.
  • a heating device, generally designated 45, for drying the nutrient medium 47 can be provided behind it.
  • inoculation nozzles 46 for applying organisms to the nutrient medium schematically designated by 47.
  • the tape 2 prepared in this way runs from the first station 4 to the second station 5.
  • the second station 5 also has an electrical heating device 52, by means of which a predeterminable temperature can be set and maintained in the second station 5.
  • the band 2 passes into the third station 6, in which the multiplied organisms 53 on the nutrient medium 47 are removed by means of brushes and / or knives schematically designated 61.
  • the removed organisms 62 are sucked off by means of a collecting line 63, which is connected to a vacuum source 64, not shown, and collected elsewhere.
  • the band 2 can be freed from the nutrient medium 47. However, this can also be done first in the first station 4.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Züchtung von Organismen, z.B. Bakterien, Hefen, Pilze und Zellen und/oder zur Herstellung von Produkten, die durch diese erzeugt werden, sowie einen Festmedium-Fermenter zur Durchführung des Verfahrens.
  • Bei bekannten Verfahren wird ein Träger beispielsweise als rundes Substrat sterilisiert, mit einem Nährboden versehen und dann mit Organismen geimpft. Dieser Träger wird dann manuell in einen Brutkasten gebracht, wo die Vermehrung stattfindet. Danach wird der plattenförmige Träger entnommen und die vermehrten Organismen beispielsweise durch Abbürsten abgeerntet.
  • Von Nachteil bei diesem bekannten Verfahren ist das diskontinuierliche Ablaufen und die vielen manuellen Arbeitsgänge, die eine Vermehrung mit gutem Wirkungsgrad nicht zulassen.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen, mit denen eine effizientere Vermehrung von Organismen möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren sowie einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrens- sowie Vorrichtungs-Hauptanspruchs gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird also ein kontinuierliches Vermehrungsverfahren auf einem Band als Träger durchgeführt. Das mit Nährboden versehene Band, auf den die Organismen aufgebracht werden, durchläuft dann die Inkubationseinheit als zweite Station, in der vorzugsweise das endlose Band über eine Vielzahl von zueinander parallelen Umlenkrollen vorzugsweise mäanderförmig geführt ist. In dieser zweiten Station wird ferner die zum Vermehren erforderliche Temperatur durch Beheizen aufgebracht. Das am Ende austretende Band wird dann in der dritten Station kontinuierlich abgeerntet und die abgeernteten Organismen abtransportiert und gegebenenfalls an anderer Stelle gesammelt. Mit der Erfindung läßt sich in ökonomischer Weise kontinuierlich eine Vermehrung von Organismen durchführen.
  • Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, die einen schematischen Querschnitt durch einen Festmedium-Fermenter als Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeigt.
  • Der insgesamt mit 1 bezeichnete Fermenter weist ein endlos umlaufendes Band 2 als Träger auf, welches vorzugsweise aus Kunststoff besteht. In schematisch mit dem Pfeil 3 bezeichneten Laufrichtung durchläuft das Band 2 drei hintereinander angeordnete Stationen, nämlich eine erste Station 4, eine zweite Station 5 und schließlich eine dritte Station 6. Danach wird das Band 2 wieder, wie schematisch angedeutet, zu dem Eingang der ersten Station 4 geführt.
  • In der ersten Station 4 sind in Laufrichtung 3 des Bandes 2 zunächst schematisch mit 41 bezeichnete Sterilisationsdüsen für Dampf und/oder Gas dargestellt. Zusätzlich können noch UV-Lampen 42 zum Sterilisieren vorgesehen sein.
  • Ferner sind in der ersten Station 4 Düsen oder Auftragsdüsen 43 zum Auftragen eines Nährmediums oder Nährbodens 47 auf das Band 2 vorgesehen. Zusätzlich können Walzen oder Auftrags- und/oder Anpreßwalzen 44 vorgesehen sein. Dahinter kann eine insgesamt mit 45 bezeichnete Heizvorrichtung zum Trocknen des Nährmediums 47 vorgesehen sein. In Laufrichtung 3 dahinter sind Impfdüsen 46 zum Aufbringen von Organismen auf den schematisch mit 47 bezeichneten Nährboden angeordnet. Das solchermaßen präparierte Band 2 läuft aus der ersten Station 4 in die zweite Station 5.
  • In dieser ist eine Vielzahl von zueinander parallelen Umlenkrollen 51 vorgesehen, um die das Band 2 mäanderförmig herumgeführt ist. Die zweite Station 5 weist ferner eine elektrische Heizvorrichtung 52 auf, mittels der in der zweiten Station 5 eine vorgebbare Temperatur eingestellt und gehalten werden kann.
  • Am Ende der zweiten Station 5 tritt das Band 2 in die dritte Station 6 über, in der die vermehrten Organismen 53 auf dem Nährboden 47 mittels schematisch mit 61 bezeichneten Bürsten und/oder Messern abgenommen werden. Die abgenommenen Organismen 62 werden mittels einer Sammelleitung 63, die an eine nicht gezeigte Unterdruckquelle 64 angeschlossen ist, abgesaugt und an anderer Stelle gesammelt.
  • Nach der dritten Station 6 kann das Band 2 vom Nährboden 47 befreit werden. Dies kann aber auch zu allererst in der ersten Station 4 erfolgen.

Claims (21)

  1. Verfahren zur Züchtung von Organismen, z.B. Bakterien, Hefe, Pilze und Zellen und/oder zur Herstellung von Produkten, die durch diese erzeugt werden,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein intermittierend oder kontinuierlich laufendes Band (2) als Träger verwendet wird und daß dieses aufeinanderfolgend eine erste Station (4) zum Sterilisieren und Beimpfen mit Organismen, danach eine Inkubationseinheit als zweite Station (5) und schließlich eine dritte Station (6) zum Ernten der in der zweiten Station (4) vermehrten Organismen oder Produkte von dem Band (2) durchläuft und daß in der ersten Station (4) nach dem Sterilisieren und vor dem Beimpfen ein Nährmedium (47) für die Organismen oder Zellen als Festmedium auf das Band (2) aufgebracht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (2) endlos umläuft und nach der dritten Station (6) wieder zu der ersten Station (4) zurückgeführt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (2) in der zweiten Station (5) über eine Vielzahl von Umlenkrollen (51) hin- und hergeführt sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (2) mäanderförmig von den Umlenkrollen (51) geführt ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Nährmedium (47) mittels Düsen (43) aufgesprüht und/oder Walzen (44) aufgebracht oder verdichtet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Nährmedium (47) nach dem Auftragen mittels einer Belüftungs- und/ oder Heizvorrichtung (45) getrocknet wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sterilisieren des Bandes (2) in der ersten Station (4) mittels Bedampfen, Begasen und/oder Bestrahlen, z.B. mit Gamma-Strahlung oder durch Beleuchten mit UV-Licht erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vermehrten Organismen (53) oder deren Produkte in der dritten Station (6) von dem Band (2) bzw. dem Nährboden (47) getrennt, abgenommen und gegebenenfalls gesammelt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Organismen (53) oder deren Produkte von dem Band (2) mittels eines Messers abgeschält und/oder einer Bürste (61) und/oder chemisch gelöst und über eine Sammelleitung (63), die an eine Unterdruckquelle (64) angeschlossen ist, abgesaugt werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (2) in der ersten Station (4) beidseitig mit dem Nährmedium (47) versehen und beimpft wird.
  11. Festmedium-Fermenter zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch
    ein als Träger dienendes Band (2),
    eine erste Station (4) mit einer Sterilisationseinrichtung (41, 42) für das Band (2), eine Einrichtung (43, 44) zum Auftragen eines Nährbodens oder Nährmediums (47) auf das Band (2) und mit einer Beimpfungseinrichtung (46) zum Aufbringen von Organismen auf den Nährboden (47),
    einer der ersten Stationen (4) nachgeschalteten und vom Band (2) durchlaufenden Inkubationseinheit als zweite Station (5) und durch
    eine der zweiten Station (5) nachgeschalteten und vom Band (2) durchlaufenen dritte Station (6) mit einer Ernteeinrichtung (61) zum kontinuierlichen Abernten der gezüchteten Organismen (53) und einer Transporteinrichtung (63, 64) zum Entfernen der abgeernteten Organismen (62).
  12. Festmedium-Fermenter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (2) endlos kontinuierlich umlaufend ausgebildet ist.
  13. Festmedium-Fermenter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sterilisationseinrichtung aus Sterilisationsdüsen (41) für Dampf- und/oder Gas und/oder UV-Lampen (42) besteht.
  14. Festmedium-Fermenter nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Auftragen des Nährbodens (47) aus Auftragsdüsen (43) und/oder Auftrags- und/oder Anpreßwalzen (44) besteht.
  15. Festmedium-Fermenter nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Beimpfungseinrichtung Impfdüsen (46) zum Aufbringen der Organismen aufweist.
  16. Festmedium-Fermenter nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Inkubationseinheit eine Vielzahl von zueinander parallelen Umlenkrollen (51) zur vorzugsweisen mäanderförmigen Führung des Bandes (2) und eine Heizvorrichtung (52) umfaßt.
  17. Festmedium-Fermenter nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ernteeinrichtung aus Bürsten und/oder Messern (61) und die Transporteinrichtung aus einer an eine Unterdruck quelle (64) angeschlossene Sammelleitung (63) besteht.
  18. Festmedium-Fermenter nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Einrichtung (43, 44) zum Auftragen des Nährbodens (47) und der Beimpfungseinrichtung (46) eine Heizvorrichtung (45) zum Trocknen des Nährbodens (47) angeordnet ist.
  19. Festmedium-Fermenter nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Stationen (4, 5, 6) einstückig ausgebildet sind.
  20. Festmedium-Fermenter nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Stationen (4, 5, 6) trennbar sind.
  21. Festmedium-Fermenter nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (2) aus Kunststoff besteht.
EP19870118833 1987-10-28 1987-12-18 Verfahren zum Ernten von vermehrten Organismen sowie Festmedium-Fermenter zur Durchführung des Verfahrens Expired - Lifetime EP0313685B1 (de)

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